量子电脑走出科幻小说,成了 Google 、IBM、微软等全力研发的工具。科技巨擘砸下重金,是因量子电脑是崭新的运算方式、能力极为强大。和量子电脑相比,当前电脑简直就像古老的算盘。
华尔街日报 16 日报导,Google 等运用量子力学(quantum mechanics)打造新型态的电脑,大型的量子电脑具有惊人的运算能力,能够颠覆人工智能、医药、化学业,并能加速机器学习、开发新材质等。德州大学奥斯汀分校的量子资讯中心主管 Scott Aaronson 说,不只比一般电脑更快,更用截然不同的方式进行运算。
Google 似乎在这场战役中领先,明年初 Google 的量子电脑将进行重要测试,试图解答一般电脑需花上数十亿年才能回答的问题,要是 Google 量子电脑成功解题,将证明量子电脑至高无上的地位,代表量子电脑有能力处理以往无法解决的难题,有望开启新的运算年代,当前的古典运算时代将画上句点。
量子电脑为何如此强大?这是因为一般电脑运用位元(bit)纪录处理数据,只能以 1 或 0 的状态存在。输入手机的讯息或是自拍照等,对电脑来说,都是一连串的 1 或 0,但是量子位元(qubit)具有“叠加”(superposition)特性,能够同时处于 1 和 0 的状态。换句话说,传统位元像是静止的硬币,只能出现正面或反面。量子位元则像正在旋转的硬币,可以同时秀出硬币正反面。
量子位元的此种特性能处理更多资讯。电脑专家说,现今功能最强的笔电,和量子电脑相比,一如算盘。就算是占地广大的数据中心,运算能力仍是量子电脑的九牛一毛,只要句点大小的量子芯片,就能追上。
Fortune、霸荣(Barronˋs)9 月底报导,微软首席执行官 Satya Nadella 以迷宫来解释一般电脑和量子电脑的差别。一般电脑若要走出迷宫,需要先试走某一条路,撞墙后倒退,重新尝试,直到找到出路为止,需要花上许多时间才能找到答案。但是量子电脑能编码资讯,不只 0 或 1 的状态,而是 0 和 1 一起,可以同时试验迷宫内的所有路径,这就是量子的威力。
量子运算的潜能在于原本需要花上好几个世代才能处理的问题,有了量子运算在数小时或几天内就能解决,比方说人工智能、清净能源、全球暖化等。但是量子运算难题仍多,次原子粒子难以处理,电脑也还在研发当中,仍有许多障碍。
(本文由 MoneyDJ新闻 授权转载;首图来源:pixabay)
延伸阅读:
- 微软要带着开发者用量子移动!迎接量子运算的新纪元
- 量子电脑将如何改变 AI、机器学习、大数据?答案是更快更强